formule voor snelheid vs draagvermogen vs vleugeloppervlak?

  • Topicstarter Topicstarter Mr.Green
  • Startdatum Startdatum
M

Mr.Green

Guest
Hoi Hobbyisten,

Ik heb in het verleden wel eens gevlogen en hier en daar broeit het weer eens.
Ik wil alleen eens wat gaan expirimenteren en vraag mij af in hoeverre snelheid bepalend is voordraagkracht van het geheel.
Dat vleugels daar invloed op hebben (op de draagkracht) is logisch, maar in hoeverre heeft het opvoeren van de snelheid een dusdanig effect dat de vleugels kleiner kunnen?

Ik basseer me op de volgende feiten:
-Een langzaam vliegend toestel heeft een groot vleugeloppervlak nodig om voldoende wind(?) onder de vleugels te krijgen voor een dtabiele vlucht.
Een langzaam vliegend toestel is dan ook vaak een 2 dekker.
-Als ik daarintegen een straaljager zie, valt het me op dat het vleugeloppervlak relatief klein is bij het (ongeschatte) gewicht van het apparaat. Toch blijft hij in de lucht
-Een (afgeschoten) rakket heeft een enorme stuwkracht en kan daardoor met zijn toch wel erg kleine effectieve oppervlak, lang genoeg horizontaal vliegen maar zakt wel veel sneller.
-Een langeafstandrakket, als bv een Kruisrakket, heeft weer wel die vleugels nodig.

Is dar een beetje een rekensom op los te laten? :?:
 
Jazeker de liftformule:

- lift = ½ x luchtdichtheid x snelheid² x liftcoëfficiënt x vleugeloppervlak

Verder even opzoeken op internet...het is al laat en wordt een behoorlijk stuk typen voor uitleg :wink:
 
Wat is het liftcoefficient en hoe kom je het te weten?

Robert
 
thijs44 zei:
Jazeker de liftformule:

- lift = ½ x luchtdichtheid x snelheid² x liftcoëfficiënt x vleugeloppervlak

Verder even opzoeken op internet...het is al laat en wordt een behoorlijk stuk typen voor uitleg :wink:
Klik om te vergroten...

Hoe kom ik aan die factoren als Luchtdichtheid en liftcoëficient.

Hoe wordt de lift uitgedrukt en hoe werk je hiermee?
Is dit een nummer dat wanneer het boven de (bv)1 is, dat hij dan lift heeft en anders niet?

de snelheid zal wel in M/sec zijn?

Bedankt voor je reactie in ieder geval Thijs.
 
Om hiermee te kunnen werken zul je toch wat aerodynamica moeten kennen...

luchtdichtheid is een geveven, bijvoorbeeld: 1,23 kg/m3 op zeeniveau, 0,35 kg/m3 op 10 km hoogte

De liftcoëfficiënt van een draagvlak hangt af van de vorm en de invalshoek van dat draagvlak...

Nee je kunt niet zeggen dat je kunt vliegen wanneer de lift groter is dan 1 of zoiets....je moet rekening houden met de 4 krachten die op het draagvlak werken: zwaartekracht, voorstuwing, weerstand en lift...

Om dit kort uit te leggen zodat jij ermee kunt werken gaat niet lukken vrees ik, zoek even met google naar liftformule of liftcoëfficiënt en je bent eventjes zoet :wink:

Thijs
 
Wil je heel diep op de stof ingaan, zou je hier eens moeten kijken:

Aerodynamics


Persoonlijk zou ik niet zo diep op de stof ingaan, maar het bij de basis principes houden.
De weg die de lucht moet afleggen langs het vleugelprofiel.
D.w.z. 2/3 bovenlangs en 1/3 onderlangs.
Op deze wijze verkrijg je al lift.

Hoe dikker de vleugel, des te meer lift en minder snelheid benodigd is.
Maak je de vleugel dunner, des te minder lift, dus meer benodigde snelheid.

In sommige gevallen maakt men ook gebruik van symetrische vleugelprofielen.
De hoek waaronder de vleugel staat is dan voornamelijk bepalend voor de lift.
Zie het als je hand uit de auto houden, horizontaal, en dan de hoek van je hand veranderen t.o.v. de rijrichting. Je hand wil dan omhoog of omlaag, net wat jij wilt.

Dit principe wordt ook gebruikt bij vliegtuigen, om bij lage snelheden, zo veel mogelijk lift te verkrijgen.



Kom je er nog niet geheel uit, laat het me ff weten.
Dan zal ik eens in de boeken duiken.


P.s. Good luck you're gonna need it. :wink:
 
Flep1980sim zei:
Zie het als je hand uit de auto houden, horizontaal, en dan de hoek van je hand veranderen t.o.v. de rijrichting. Je hand wil dan omhoog of omlaag, net wat jij wilt.
Klik om te vergroten...

Kijk dat is duidelijke taal...
Heel herkenbaar! Dat soort geintjes triggerde mij altijd om maar weer de modelvlieghobby uit de kast te trekken... :-)
1/3 om 2/3... Ik meende inderdaad dat ik al eens zulks uitgelegt heb gezien in "Scrapheap" op Discovery, waar men ook zoiets uitlegde met onderdruk en zo...

Tot zover even bedankt voor de uitleg mensen!

Wat is -op de valreep- de luchtdichtheid boven de sompige Nederlandsche Weylanden? Ik heb al 2 uitersten gezien. Zeewater vs 10 hoog in de lucht... maar bij beiden zal ik niets laten vliegen...
 
Flep1980,

Als het vleugeloppervlak, hellingshoek en vliegsnelheid gekend is, hoe bereken jij dan de liftkracht bij een symmetrische vleugel ?

steffe
 
steffe zei:
Flep1980,

Als het vleugeloppervlak, hellingshoek en vliegsnelheid gekend is, hoe bereken jij dan de liftkracht bij een symmetrische vleugel ?

steffe
Klik om te vergroten...
lift = (Cl x σ x V^2 x S)/3519

Cl kan je aflezen van de polarcurves van het betreffende profiel. σ is de luchtdichtheid (standaard 1). V^2 is snelheid in kwadraad en S is vleugelopp.) (Alles in imperial! dus vleugelopp. in sq. in, snelheid in mph en lift/weight in oz.)

Maar eigenlijk begin je verkeerd. Je moet eerst uitrekenen welke liftcoefficient nodig is voor de gewenste lift. Hiervoor gebruik je gewoon een afgeleide van bovenstaande formule, waarin de gewenste lift het gewicht van het model is:

Cl = (Lift x 3519)/(σ x V^2 x S)

Zelf reken ik deze Cl uit over een range van verschillende snelheden. Vervolgens kan je op de polarcurves kijken in hoeverre het profiel deze Cl kan leveren.

De geometrie van de vleugel heeft verder invloed op de liftdistributie (en efficientie) van de vleugel, dus hier zal je nog correctiefactoren voor moeten toepassen. Maar het gaat wat ver om dit alles hier te behandelen. Beter koop je een goed boek. ;) (bijv. het boek van Andy Lennon)
 
Igwe

Inderdaad, er staat veel info in boeken en naslagwerken....
Via het forum ben ik op een naslagwerk gekomen nl: Tennekes, de wetten van de vliegkunst.
Ik heb het verleden week besteld

Mijn vraag mbt de liftkracht was iewat onduidelijk gesteld...
Flep1980 vermeld dat een hand uit een rijdende auto ook een liftkracht ondergaat.

Ik was uit oogpunt van nieuwsgierigheid meer geinteresseerd in het berekenen van de liftkracht dat ontstaat op een gewoon rechthoekig plankje, met een gekende oppervlakte, instelhoek en snelheid.


groeten
steffe
 
Igwe,

Igwe Aneke zei:
lift = (Cl x σ x V^2 x S)/3519
Klik om te vergroten...


Een tijdje geleden vond ik op een of ander forum dat de Cl waarde van een SYMMETRISCHE vleugel, binnen een instelhoek van 5 graden, zou gelijk zijn aan de tangens van de instelhoek van de vleugel......

Is dit juist ?

Groeten,
Steffe

(PS: ik ben bezig aan het zoeken waar ik deze info gevonden heb...)
 
Ik heb er nog nooit van gehoord en het lijkt me ook sterk dat de Cl (wat in feite niks meer is dan een constante voor de liftproductie van een bepaald object) ook maar iets met Tan van doen heeft.
Beter zoek je gewoon de polarcurves van het betreffende profiel op en lees je de Cl direct af.

Om terug te komen op je vorige bericht; precies voor dit soort dingen kan je die formule gebruiken! Alleen moet je dan wel de Cl van dat rechthoekige plankje weten. (Vaak wordt voor flat plate gewoon een standaard Cl gebruikt)
 
steffe zei:
Een tijdje geleden vond ik op een of ander forum dat de Cl waarde van een SYMMETRISCHE vleugel, binnen een instelhoek van 5 graden, zou gelijk zijn aan de tangens van de instelhoek van de vleugel......

Is dit juist ?
Klik om te vergroten...

Steffe,
Dit is wellicht als benadering te gebruiken.
In de praktijk heeft echter elk profiel een ander verloop van de Cl tov de invalshoek.
Een symmetrisch profiel heeft bij een invalshoek van nul graden een Cl gelijk aan nul (er is voor de lucht die langs het profiel stroomt geen verschil tussen onder en bovenkant van de vleugel).
De maximum waarde van Cl zal tussen de 1,5 en 2 liggen, afhankelijk van de profielvorm (dikte en verloop van de kromming).

De lift die je met de reeds genoemde formule berekent is een kracht (uitgedrukt in newton). De waarde van de lift is voor een bestaand vliegtuig eenvoudig te bepalen, als het vliegtuig op constante hoogte vliegt is de lift namelijk gelijk aan het gewicht van het vliegtuig. Als de lift groter is dan het gewicht zal het vliegtuig gaan klimmen, is de lift kleiner dan het gewicht zal het vliegtuig gaan dalen.

Als je met de formule wilt gaan rekenen is het wel zaak de juiste eenheden te gebruiken:
Snelheid V in m/s (en let er op, dit is de snelheid van het vliegtuig tov de lucht)
luchtdichtheid rho in kg/m^3
Liftcoeficien Cl is dimentieloos
Vleugeloppervlak S in m^2.

Nu zal je waarschijnlijk denken dat het gunstig is om met een grote waarde van Cl te gaan vliegen (maw grote invalshoek).
Dat is echter niet de meest gunstige situatie. De weerstand van de vleugel neemt namelijk sneller toe met de invalshoek dan de lift.
De optimale verhouding tussen lift en weerstand ligt in de buurt van de 5 graden invalshoek (de maximum waarde van Cl wordt bereikt bij een graad of 15 invalshoek).

Tesamen met de andere antwoorden is dit een klein stukje inzicht in de theorie rondom het vliegen.
't Is hooguit voldoende om aan te geven dat er meer nodig is dan een eenvoudige formule waarmee je zo even de lift uit kunt rekenen.
't Is afhankelijk van nogal wat factoren. De snelheid bijv. is bij een modelvliegtuig moeilijk vast te stellen, de liftcoefficient is afhankelijk van de profielvorm en de invalshoek (hoe nauwkeurig is het vleugelprofiel bij een bespannen ribbenvleugel, hoe bepaal je de invalshoek?)
De enige factoren die met enige zekerheid zijn vast te stellen voor ons modelvliegers zijn luchtdichtheid en vleugeloppervlak.

Groeten,
Andries.
 
De in het topic geposte formule is, in zijn huidige vorm, in imperial!
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top